【数学】2019届一轮复习人教A版理第2章第11节 第2课时 导数与函数的极值、最值教案
第2课时 导数与函数的极值、最值
(对应学生用书第37页)
利用导数解决函数的极值问题
◎角度1 根据函数图象判断函数极值的情况
设函数f(x)在R上可导,其导函数为f′(x),且函数y=(1-x)f′(x)的图象如图2113所示,则下列结论中一定成立的是( )
图2113
A.函数f(x)有极大值f(2)和极小值f(1)
B.函数f(x)有极大值f(-2)和极小值f(1)
C.函数f(x)有极大值f(2)和极小值f(-2)
D.函数f(x)有极大值f(-2)和极小值f(2)
D [由题图可知,当x<-2时,f′(x)>0;当-2<x<1时,f′(x)<0;当1<x<2时,f′(x)<0;当x>2时,f′(x)>0.由此可以得到函数f(x)在x=-2处取得极大值,在x=2处取得极小值.]
◎角度2 求已知函数的极值
(2017·全国卷Ⅱ)若x=-2是函数f(x)=(x+ax-1)e-1的极值点,则f(x)的极小值为( )
A.-1 B.-2e-3
C.5e-3 D.1
A [函数f(x)=(x+ax-1)e-1,
则f′(x)=(2x+a)e-1+(x+ax-1)·e-1
=e-1·[x+(a+2)x+a-1].
由x=-2是函数f(x)的极值点得
f′(-2)=e-3·(4-2a-4+a-1)=(-a-1)e-3=0,
所以a=-1.
所以f(x)=(x-x-1)e-1,f′(x)=e-1·(x+x-2).
由e-1>0恒成立,得x=-2或x=1时,f′(x)=0,
且x<-2时,f′(x)>0;-2
1时,f′(x)>0.
所以x=1是函数f(x)的极小值点.
所以函数f(x)的极小值为f(1)=-1.
故选A.]
◎角度3 已知函数极值求参数的值或范围
(1)已知f(x)=x3+3ax+bx+a在x=-1时有极值0,则a-b=________.
(2)(2018·湖北调考)已知函数f(x)=-x+4x-3ln x在(t,t+1)上存在极值点,则实数t的取值范围为________.
(1)-7 (2)(0,1)∪(2,3) [(1)由题意得f′(x)=3x+6ax+b,则
解得或
经检验当a=1,b=3时,函数f(x)在x=-1处无法取得极值,而a=2,b=9满足题意,故a-b=-7.
(2)由题意得f′(x)=-x+4-=-=-(x>0).由f′(x)=0得x=1或x=3,所以要使函数f(x)在(t,t+1)上存在极值点,则t<1<t+1或t<3<t+1,即0<t<1或2<t<3,所以实数t的取值范围为(0,1)∪(2,3).]
[规律方法] 1.利用导数研究函数极值问题的一般流程
2.已知函数极值点和极值求参数的两个要领
(1)列式:根据极值点处导数为0和极值列方程组,利用待定系数法求解.
(2)验证:因为一点处的导数值等于零不是此点为极值点的充要条件,所以利用待定系数法求解后必须验证根的合理性.
[跟踪训练] (1)已知函数f(x)=x3+ax+bx-a-7a在x=1处取得极大值10,则的值为( )
【导学号:97190081】
A.- B.-2
C.-2或- D.不存在
(2)函数y=2x-的极大值是________.
(1)C (2)-3 [(1)∵f(x)=x3+ax+bx-a-7a,
∴f′(x)=3x+2ax+b,
由题意知f′(1)=3+2a+b=0,
∴b=-3-2a①,
又f(1)=1+a+b-a-7a=10②,将①代入②整理得a+8a+12=0,解得a=-2或a=-6.当a=-2时,b=1;
当a=-6时,b=9.
∴=-2或=-,故选C.
(2)y′=2+,令y′=0,得x=-1.
当x<-1时,y′>0;当-1<x<0时,y′<0;当x>0时,y′>0,
所以当x=-1时,y取极大值-3.]
利用导数解决函数的最值问题
(2017·北京高考)已知函数f(x)=ecos x-x.
(1)求曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程;
(2)求函数f(x)在区间上的最大值和最小值.
[解] (1)因为f(x)=ecos x-x,
所以f′(x)=e(cos x-sin x)-1,f′(0)=0.
又因为f(0)=1,
所以曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程为y=1.
(2)设h(x)=e(cos x-sin x)-1,则h′(x)=e(cos x-sin x-sin x-cos x)=-2esin x.
当x∈时,h′(x)<0,
所以h(x)在区间上单调递减.
所以对任意x∈有h(x)
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